河北省唐山市輝坨中學高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.2016年里約奧運會上，體操比賽吊環(huán)項目中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖所示位置，則在兩手之間的距離緩慢增大的過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT（兩個拉力大小相等）及它們的合力F的大小變化情況為（）A．FT增大，F(xiàn)減小 B．FT增大，F(xiàn)增大 C．FT增大，F(xiàn)不變 D．FT減小，F(xiàn)不變參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力；合力的大小與分力間夾角的關系．【分析】三力平衡時，任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線；將一個力分解為兩個相等的分力，夾角越大，分力越大，夾角越小，分力越?。窘獯稹拷猓簩\動員受力分析，受到重力、兩個拉力，如圖：由于兩個拉力的合力F不變，且夾角變大，故兩個拉力FT不斷變大；故ABD錯誤，C正確；故選：C．2.（多選）在粗糙的水平地面上放一質量為m的物體，若在一個與水平面成θ角、方向斜向上的力F作用下該物體向右作勻速運動，已知物體與地面問動摩擦因數(shù)為,則下列說法正確的是（

）A、物體一定受到4個力的作用

B、物體可能只受3個力的作用C、力F和物體所受摩擦力的合力方向一定豎直向上D、物體所受摩擦力的大小為Fsinθ參考答案：AC3.（單選）如圖所示，一圓盤可繞一通過圓心且垂直于盤面的豎直軸轉動，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起轉動（俯視為逆時針）．某段時間圓盤轉速不斷增大，但橡皮塊仍相對圓盤靜止，在這段時間內，關于橡皮塊所受合力F的方向的四種表示（俯視圖）中，正確的是（

）參考答案：C4.衛(wèi)星電話在搶險救災中能發(fā)揮重要作用。第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用地球同步衛(wèi)星，不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)。第三代海事衛(wèi)星采用地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星結合的方案，它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構成。中軌道衛(wèi)星高度為10354千米，分布在幾個軌道平面上（與赤道平面有一定的夾角），在這個高度上，衛(wèi)星沿軌道旋轉一周的時間為6小時。則下列判斷正確的是

A．中軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星

B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步衛(wèi)星

C．在中軌道衛(wèi)星經過地面某點正上方的一天后，該衛(wèi)星仍在地面該點的正上方

D．如果某一時刻中軌道衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上，那么經過6小時它們仍在同一直線上參考答案：5.（多選題）如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細繩結于O點，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止狀態(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ＜90°，現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ＞90°，且保持結點O位置不變，整個裝置始終處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是A．斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大

B．繩OA的拉力一直增大D．地面對斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和

C．地面對斜面體有向左的摩擦力參考答案：ACD試題分析：對結點O受力分析如圖所示：重物的拉力mg、繩的拉力T和外力F，三力平衡，保持結點O位置不變，則繩的方向不變，做矢量三角形，可知當外力F與繩垂直時外力F最小，所以改變繩OA的方向至θ＞90°的過程中，繩OA的拉力F先減小再增大，連接物塊的繩子的張力T一直在增大，故B錯誤；對物塊受力分析如圖所示，若開始時T較小，則斜面對物塊的摩擦力沿斜面向上，滿足，T增大，則摩擦力f減小，當后T繼續(xù)增大，摩擦力改變方向，沿斜面向下，滿足，T增大，則摩擦力f增大，故A正確；對物塊、斜面和定滑輪組成的系統(tǒng)受力分析如圖所示，可知地面對斜面體必有摩擦力，且水平向左，故D正確；地面對斜面體的支持力，故C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次7.2×10-8，8.1×10172012學年普陀模擬24）。參考答案：7.2×10-8，8.1×10177.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將

(選填:“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。參考答案：減??；光的波長比障礙物小得多根據條紋間距由d、L和波長決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減?。还庥龅秸系K物時，當障礙物的尺寸與波長接近時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當障礙物較大時，光近似沿直線傳播?！究键c】光的衍射、光的直線傳播8.改變物體內能有兩種方式，遠古時代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內能，把___________轉變成內能。參考答案：做功

機械能9.圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1。③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應強度方向的方法是：若____________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。參考答案：(1)如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時細沙的質量m2④D的底邊長度l(3)(4)m2＞m110.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗木塊均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cmKs5u11.某學習小組的同學采用如圖所示實驗裝置驗證動能定理。圖中A為小車，B為打點計時器,一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計數(shù)點，已知相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，并測量出兩段長度如下圖，若測出小車質量為0.2kg，選擇打2、4兩點時小車的運動過程來研究，可得打2點時小車的動能為_____J；打4點時，小車的動能為_____J；動能的增加量為_____J，該同學讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對小車做功為

J；計算結果明顯不等于該過程小車動能增加量，超出實驗誤差的正常范圍。你認為誤差的主要原因是

參考答案：12.(4分)如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA=，該球體對藍光的折射率為，則它從球面射出時的出射角=

；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60°（2分）偏右（2分）13.在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據可算得小車的加速度a為

m/s2。（結果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內均正確三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做功為3qEL。15.如圖所示，質量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）液壓千斤頂是利用密閉容器內的液體能夠把液體所受到的壓強行各個方向傳遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂?shù)慕Y構示意圖。大活塞的直徑D1=20cm，小活塞B的直徑D2=5cm，手柄的長度OC=50cm，小活塞與手柄的連接點到轉軸O的距離OD=10cm?，F(xiàn)用此千斤頂使質量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求（i）若此千斤頂?shù)男蕿?0%，在這一過程中人做的功為多少？（ii）若此千斤頂?shù)男蕿?00%，當重物上升時，人對手柄的作用力F至少要多大？參考答案：解析：（i）將重物托起h需要做的功

①設人對手柄做的功為，則千斤頂?shù)男蕿?/p>

②代入數(shù)據可得

③

(ii)設大活塞的面積為,小活塞的面積為，作用在小活塞上的壓力為,當于斤頂?shù)男蕿?00%時，有

④

⑤當和F都與杠桿垂直時，手對杠桿的壓力最小。利用杠桿原理，有

⑥由④⑤⑥式得

F=500N

⑦17.(11分)如圖所示，MN為紙面內豎直放置的擋板，P、D是紙面內水平方向上的兩點，兩點距離PD為L，D點距擋板的距離DQ為.一質量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內從P點開始以v0的水平初速度向右運動，經過一段時間后在MN左側空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，磁場維持一段時間后撤除，隨后粒子第二次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長，MN左側空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求：

(1)粒子在加上磁場前運動的時間t；

(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t0的值.參考答案：解析：

(1)微粒從P點至第二次通過D點的運動軌跡如圖所示，由圖可知在加上磁場前瞬間微粒在F點(圓和PQ的切點).在t時間內微粒從P點勻速運動到F點，

t=

由幾何關系可知：

PF=L+R

又R=

解得：t=

(2)微粒在磁場中作勻速圓周運動時，當R最大時，B最小，在微粒不飛出磁場的情況下，R最大時有：DQ=2R，即=2R可得B的最小值